2015年中考物理试题分类汇编力学压轴题.doc

PAGE 第 PAGE 1 页 共 NUMPAGES 17 页 2015年中考物理试题分类汇编 1、（2015内江）2014年4月14日，为寻找失联的MH370航班，启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”（简称“金枪鱼”）自主水下航行器进行深海搜寻。其外形与潜艇相似（如图16甲所示），其相关参数为：体积1m3、重量7500N，最大潜水深度4500m，最大航速7.4km/h（为简化计算，不考虑海水密度变化，海水密度ρ取1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。 假设“金枪鱼”上有面积为2×10-3m2的探测窗口，当它下潜至4000m深度处时，该探测 窗口承受海水的压力是多少？ （2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时，能静止漂浮在海面上，求此时“金枪鱼”露出海面的体积为多大？ （3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面。从某时刻计时起，起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图16乙所示，图中P3=3P1。请分析出t3时刻起重装置对“金枪鱼”拉力，并求出t1时刻起重装置对“金枪鱼”拉力（不考虑水的阻力）。 图16 图16 【解答】 （1）当它下潜至4000m深度处受到海水的压强： P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×4000m=4×107Pa 探测窗口承受海水的压力： 由P=F/S得F=PS=4×107Pa×2×10-3m2=8×104N （2）解：“金枪鱼”搜寻任务完成后，静止漂浮在海面上，所以有F浮=G=7500N。 由F浮=ρ液gV排得V排=F浮/（ρ液g）=7500N/（1.0×103kg/m3×10N/kg）=0.75m3 露出海面体积为：V露=V﹣V排=1m3﹣0.75m3=0.25m3 （3）解：由图象分析知，在t3时刻“金枪鱼”离开水面，此时起重装置对“金枪鱼”的拉力等于“金枪鱼”的重力，即F3 =G=7500N 由于起重装置吊起“金枪鱼”是匀速竖直离海面，所以速度保持不变即v1=v3，由P=Fv， 得P1=F1v1，P3=F3v3，又P3=3P1，所以有F3=3F1 所以F1=F3=×7500N=2500N 2．（2015绵阳）我国南宋远洋商贸船“南海一号”于2007年成功打捞出水，为复原我国海上丝绸之路历史提供了极其珍贵的实物资料，采用沉井包裹沉船的整体打捞方式，在世界水下考古也是一大创新。某同学为了体验“南海一号”的打捞过程，特利用滑轮组从水下打捞一重物。 如图所示，用一个底面积S=0.05m2、高h=0.2m的长方体形状的重物模拟“南海一号”，该同学站在岸边拉动绳子自由端，使重物从水底开始向上运动。假定重物一直做竖直向上的匀速直线运动，并经历三个运动阶段：第一阶段，从重物在水度开始运动到重物的上表面刚露出水面，绳对重物的拉力 F1=140 N，用时t1=40s；第二阶段，从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面，用时t2=4s；第三阶段，从重物下表面离开水面后在空中上升。已知动滑轮所受重力G0=60 N，ρ水=1.0×103kg/m3， g=10N/g，不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，不考虑重物出水前后质量的变化。求： ①在第一阶段运动中，水对重物的浮力F浮为多大? ②在第一阶段运动中，绳对重物做功W1为多大? ③滑轮组在第一阶段运动中的机械效率η1和第三阶段运动中的机械效率η3分別为多大? 【解答】 在第一阶段中V排=V物=Sh=0.05m2×0.2m=0.01m3，则水对重物的浮力：F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01 m3=100N； 在第二阶段，从重物上表面刚露出水面到其下表面刚离开水面，用时t2=4s，上升高度为物体的高h， 物体上升的速度 在第一阶段中，重物上升的高度h1=vt1=0.05m/s×40s=2m 绳对重物做功W1=F1 h1=140 N×2m=280J ③ 由于不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力，以动滑轮为研究对象，受3段绳子向上的拉力、动滑轮的重力、下方绳子对动滑轮向下的拉力。 在第一阶段中，人对绳子自由端的拉力 机械效率 在第一阶段中，以重物为研究对象，受向下的重力G物、向上的拉力F1、向上的浮力F浮， 由平衡条件有：G物=F1+F浮= 140N+100N=240N， 在第三阶段中，设重物上升高度为h3，由于不计绳重、轮与轴之间的摩擦及水的阻力， 此时机械效率 答：①在第一阶段运动中，水对重物的浮力F浮为100N；②在第一阶段运动中，绳对重物做功W1为280J．③在第一阶段运动中的机械效率η1和在第三阶段运动中的机械效率η3分别为70%、80% . 3．（2015成都B卷）如图所示，轻质硬杆K左侧与墙体相连（可自由转动，不能水平移动），右侧与A固定；长方体